專利名稱：攝像裝置及其制造方法、具有攝像裝置的攝像用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在數(shù)字照相機(jī)、帶有照相機(jī)的移動(dòng)電話等中使用的攝像裝置，具體涉及使用將自由曲面用于反射面等的棱鏡的攝像裝置、使用該攝像裝置的攝像用設(shè)備以及攝像裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
特開2001-272587號公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]特開2002-267928號公報(bào)[專利文獻(xiàn)3]特開2002-320122號公報(bào)[專利文獻(xiàn)4]特開平11-326766號公報(bào)[專利文獻(xiàn)5]特開2002-196243號公報(bào)[專利文獻(xiàn)6]特開2003-84200號公報(bào)近年來，作為在數(shù)字照相機(jī)和帶有照相機(jī)的移動(dòng)電話中使用的攝像裝置，申請了很多使用共軸系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)的攝像裝置。共軸系統(tǒng)是指將透鏡等光學(xué)元件相對于光學(xué)系統(tǒng)的光軸(連接攝像系統(tǒng)的光闌和攝像畫面中心的軸)旋轉(zhuǎn)對稱地設(shè)置的光學(xué)系統(tǒng)。共軸系統(tǒng)的攝像裝置例如在專利文獻(xiàn)1～3中作了揭示。
最近的數(shù)字照相機(jī)和帶有照相機(jī)的移動(dòng)電話要求小型化、薄型化和高性能化，對于在這些設(shè)備中使用共軸系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)的攝像裝置，要使攝像裝置的尺寸小型化，有必要減少透鏡個(gè)數(shù)。然而，如果減少透鏡個(gè)數(shù)，則很難把光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生的象差抑制得很小，圖像質(zhì)量下降。并且，要使圖像質(zhì)量優(yōu)良，有必要增多透鏡個(gè)數(shù)，結(jié)果，產(chǎn)生攝像裝置變大的問題。
作為用于解決這些問題的一個(gè)方法，提出了使用偏心光學(xué)系統(tǒng)的攝像裝置。例如在專利文獻(xiàn)4～6中記載了使用攝像光學(xué)系統(tǒng)的攝像裝置，該攝像光學(xué)系統(tǒng)使用了采用自由曲面等的棱鏡。
這些專利文獻(xiàn)4～6中記載的技術(shù)的目標(biāo)是，使用棱鏡形成攝像光學(xué)系統(tǒng)，通過使該棱鏡的光入射面、光出射面或者反射面使用自由曲面，可以獲得小型且圖像質(zhì)量優(yōu)良的圖像。特別是，在專利文獻(xiàn)5(特開2002-196243號公報(bào))和專利文獻(xiàn)6(特開2003-84200號公報(bào))中有如下記載將2個(gè)棱鏡組合起來，使離物體近的第1棱鏡的光入射面、反射面、光出射面以及離攝像面近的第2棱鏡的光入射面、二個(gè)反射面、光出射面總共7個(gè)面全部使用自由曲面。
這種光學(xué)系統(tǒng)的特征是(1)3個(gè)反射面使用了具有光焦度(折射能力)的自由曲面，而這些反射面相對于透鏡等折射光學(xué)系統(tǒng)，可獲得大的光焦度，同時(shí)不受色象差的影響。
(2)可在小型空間內(nèi)具有7個(gè)光學(xué)面。因此可在有限空間內(nèi)緊湊地設(shè)定光學(xué)要素。
(3)為了提高光學(xué)性能，希望使光學(xué)系統(tǒng)整體的光路長度在某種程度上延長，而通過使用這種棱鏡光學(xué)系統(tǒng)，使光路彎折，可使光路長度長但整體尺寸小型化。
根據(jù)以上理由，在實(shí)現(xiàn)小型化的同時(shí)，可提高圖像質(zhì)量。
另外，在特開平7-333505號公報(bào)內(nèi)記載的光學(xué)系統(tǒng)中，從被攝物體側(cè)按順序由反射鏡、使用透鏡的光學(xué)系統(tǒng)、反射鏡構(gòu)成，而與該方式相比，在專利文獻(xiàn)5和專利文獻(xiàn)6內(nèi)記載的光學(xué)系統(tǒng)可減小橫向?qū)挾龋蚨商峁└⌒偷臄z像裝置。
在將前述攝像裝置用于小型、薄型的數(shù)字照相機(jī)或者帶有照相機(jī)的移動(dòng)電話的情況下，可以考慮把攝像光學(xué)系統(tǒng)的視場角設(shè)定成廣角系統(tǒng)，形成泛焦(是固定焦點(diǎn)的同時(shí)，設(shè)定成在整個(gè)被攝物體距離范圍內(nèi)大致對焦)的方法。
并且，在批量生產(chǎn)這種攝像裝置的情況下，由于光學(xué)系統(tǒng)或光學(xué)系統(tǒng)的保持框部件的尺寸偏差或特性偏差、組裝上的偏差等，使得很難將被攝物體像準(zhǔn)確地成像在用于讀取圖像的攝像元件的攝像面上。
為了解決該問題，在各個(gè)攝像元件中，有必要進(jìn)行焦點(diǎn)面調(diào)整(以下稱為fc調(diào)整)，以使攝像元件的入射面的位置和成像面的關(guān)系最佳，然而關(guān)于適合于該攝像裝置的fc調(diào)整機(jī)構(gòu)，在前述專利文獻(xiàn)1～6中沒有記載。并且，也沒有公開用少量部件實(shí)現(xiàn)fc調(diào)整機(jī)構(gòu)的方法。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供可進(jìn)行焦點(diǎn)面調(diào)整的攝像裝置、使用該攝像裝置的攝像用設(shè)備以及攝像裝置的制造方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明1是一種攝像裝置，用于入射來自物體的光束并獲得與物體像對應(yīng)的電信號，其特征在于，具有棱鏡單元，用于入射來自物體的光束并在成像面上形成物體像，具有至少2個(gè)自由曲面形狀的反射面，并且用于入射來自物體的光束的入射光軸和用于從該棱鏡單元向前述成像面射出光束的射出光軸相互大致平行且具有規(guī)定間隔；攝像元件，配置在前述成像面上，把前述棱鏡單元所形成的物體像轉(zhuǎn)換成電信號；以及調(diào)整機(jī)構(gòu)，用于對前述棱鏡單元在與前述攝像元件的受光面正交的方向上的位置進(jìn)行微調(diào)整。
發(fā)明2的特征在于，在發(fā)明1所述的攝像裝置中，前述棱鏡單元具有兩個(gè)棱鏡，各棱鏡分別具有至少1個(gè)自由曲面形狀的反射面；具有折射能力的光入射面；以及具有折射能力的光出射面，還具有在前述兩個(gè)棱鏡之間配置的光闌部件。
發(fā)明3的特征在于，在發(fā)明1所述的攝像裝置中，前述調(diào)整機(jī)構(gòu)具有調(diào)整部件，可在與前述攝像元件的受光面平行的第1方向上移動(dòng)；以及支承部，設(shè)置在前述棱鏡單元上并與前述調(diào)整部件抵接，用于對前述棱鏡單元在與前述受光面正交的第2方向上的位置進(jìn)行微調(diào)整。
發(fā)明4的特征在于，在發(fā)明3所述的攝像裝置中，前述調(diào)整部件在與前述支承部抵接的部分上，具有沿著前述第1方向在前述第2方向上的位置不同的斜面。
發(fā)明5的特征在于，在發(fā)明4所述的攝像裝置中，前述支承部在與前述調(diào)整部件的前述斜面抵接的部分上，形成沿著該斜面的形狀的斜面。
發(fā)明6的特征在于，在發(fā)明3所述的攝像裝置中，具有用于把前述調(diào)整部件相對于前述棱鏡單元固定在規(guī)定位置的固定部。
發(fā)明7的特征在于，在發(fā)明3所述的攝像裝置中，前述調(diào)整部件具有第1部分，其與前述棱鏡單元的前述支承部抵接；以及第2部分，其與用于使該調(diào)整部件在前述第1方向上移動(dòng)的fc調(diào)整用夾具接觸，在將前述第1部分相對于前述棱鏡單元固定在規(guī)定位置的狀態(tài)下，被從前述第1部分切斷(切離する)。
發(fā)明8是一種攝像裝置的制造方法，該攝像裝置具有棱鏡單元，用于入射來自物體的光束并在成像面上形成物體像，具有至少2個(gè)自由曲面形狀的反射面，并且用于入射來自物體的光束的入射光軸和用于從該棱鏡單元向前述成像面射出光束的射出光軸相互大致平行且具有規(guī)定間隔；攝像元件，配置在前述成像面上，把前述棱鏡單元所形成的物體像轉(zhuǎn)換成電信號；以及調(diào)整機(jī)構(gòu)，用于對前述棱鏡單元在與前述攝像元件的受光面正交的方向上的位置進(jìn)行微調(diào)整，并具有調(diào)整部件，可在與前述攝像元件的受光面平行的第1方向上移動(dòng)；以及支承部，設(shè)置在前述棱鏡單元上，與前述調(diào)整部件抵接，用于對前述棱鏡單元在與前述受光面正交的第2方向上的位置進(jìn)行微調(diào)整，并且，前述調(diào)整部件具有第1部分，其與前述棱鏡單元的前述支承部抵接；以及第2部分，其與用于使該調(diào)整部件在前述第1方向上移動(dòng)的fc調(diào)整用夾具接觸，該攝像裝置的制造方法的特征在于，按下述順序執(zhí)行以下步驟將前述棱鏡單元、前述攝像元件和前述調(diào)整機(jī)構(gòu)組裝在一起的步驟；用于固定前述調(diào)整部件的前述第1部分的步驟；以及用于切斷前述調(diào)整部件的前述第2部分的步驟。
根據(jù)本發(fā)明，即使由于構(gòu)成攝像裝置的各部件的尺寸偏差或組裝上的偏差等而使從棱鏡單元到前述攝像元件的受光面的距離產(chǎn)生偏差，也能調(diào)整焦點(diǎn)面。因此，本發(fā)明的攝像裝置即使進(jìn)行例如批量生產(chǎn)，也能良好地保持對焦?fàn)顟B(tài)。
圖1是具有本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的攝像裝置的數(shù)字照相機(jī)的立體圖。
圖2是示意性地示出圖1所示的數(shù)字照相機(jī)的內(nèi)部的剖面圖。
圖3是圖1所示的數(shù)字照相機(jī)的棱鏡單元的側(cè)視圖。
圖4是圖3所示的棱鏡單元的分解立體圖。
圖5是圖3所示的棱鏡單元的第1棱鏡的立體圖。
圖6是圖3所示的棱鏡單元的第2棱鏡的立體圖。
圖7是圖3所示的棱鏡單元的光闌部件的立體圖。
圖8是圖3所示的棱鏡單元的光闌部件的主視圖。
圖9是圖3所示的棱鏡單元的光闌部件的后視圖。
圖10是圖3所示的棱鏡單元的立體圖。
圖11是圖3所示的棱鏡單元的第1棱鏡和第2棱鏡的側(cè)視圖。
圖12是圖1所示的數(shù)字照相機(jī)中內(nèi)置的攝像裝置的立體圖。
圖13是圖12所示的攝像裝置的俯視圖。
圖14是圖12所示的攝像裝置的主視圖。
圖15是沿著圖14中的F15-F15線的攝像裝置的剖面圖。
圖16是將fc調(diào)整用夾具的另一例和攝像裝置的一部分一起示出的俯視圖。
圖17是示出作為攝像用設(shè)備的另一例的帶有照相機(jī)的移動(dòng)電話的立體圖。
圖18是示意性地示出棱鏡光學(xué)系統(tǒng)的另一例的剖面圖。
圖19是示意性地示出棱鏡光學(xué)系統(tǒng)的又一例的剖面圖。
圖20是示意性地示出棱鏡光學(xué)系統(tǒng)的再一例的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照圖1至圖15對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖1示出作為攝像用設(shè)備的一例的數(shù)字照相機(jī)1。如圖2所示，在數(shù)字照相機(jī)1的外殼2的內(nèi)部容納有攝像裝置10；作為處理單元的圖像處理電路11；記錄部12等。圖像處理電路11承擔(dān)通過對攝像裝置10所獲得的電信號實(shí)施規(guī)定的電處理來獲得圖像數(shù)據(jù)的功能。記錄部12作為用于把來自圖像處理電路11的圖像數(shù)據(jù)記錄在所應(yīng)用的記錄介質(zhì)內(nèi)的記錄單元而發(fā)揮功能。此處，“所應(yīng)用的記錄介質(zhì)”是指在該數(shù)字照相機(jī)1中內(nèi)置的快閃存儲(chǔ)器、可從外部插拔的存儲(chǔ)卡等。
在外殼2上設(shè)置有釋放按鈕20、閃光燈21、取景器光學(xué)系統(tǒng)22、玻璃蓋片23等。在外殼2的背面設(shè)置有圖像監(jiān)視器24。
攝像裝置10包含構(gòu)成偏心光學(xué)系統(tǒng)的棱鏡單元30以及固定框31。安裝在基板上的例如CCD等攝像元件32被定位并保持在固定框31的規(guī)定位置上。
圖3～圖11示出棱鏡單元30的一例。該棱鏡單元30具有第1棱鏡41；具有開口光闌的光闌部件43；以及第2棱鏡42。光闌部件43也作為用于把第1和第2棱鏡41、42保持在規(guī)定位置的保持部件而發(fā)揮功能。
在第2棱鏡42的射出側(cè)配置有濾光器等光學(xué)部件44。從第2棱鏡42射出的光在成像面45上成像。在該成像面45上配置有用于把棱鏡單元30所形成的物體像轉(zhuǎn)換成電信號的攝像元件32的受光面。
如圖3所示，第1棱鏡41是具有入射面51、旋轉(zhuǎn)非對稱的反射面52以及出射面53的偏心棱鏡。如圖5所示，第1棱鏡41的出射面53具有在其有效徑部53a的外側(cè)區(qū)域形成為平面的平面部53b。平面部53b具有形成為圓柱狀的2個(gè)定位部53c、53d；形成為半球面狀的3個(gè)突起部53e、53f、53g等。定位部53c、53d設(shè)置在有效徑部53a的外側(cè)位置。在圖4中，定位部53c、53d設(shè)置成夾著有效徑部53a相互對置的狀態(tài)。
突起部53e、53g設(shè)置在夾著有效徑部53a的定位部53c、53d的外側(cè)位置。因此，以從有效徑部53a的中心位置開始的距離進(jìn)行比較，到突起部53e、53g的距離比到定位部53c、53d的距離長。突起部53f設(shè)置在有效徑部53a的外側(cè)、定位部53c、53d的內(nèi)側(cè)位置。這樣，以從有效徑部53a的中心位置開始的距離進(jìn)行比較，3個(gè)突起部中的至少2個(gè)突起部設(shè)置在比到定位部的距離長(遠(yuǎn))的位置。
如圖3所示，第2棱鏡42由具有入射面61、反射面62、反射面63以及出射面64的偏心棱鏡構(gòu)成。反射面62和反射面63中至少一個(gè)是旋轉(zhuǎn)非對稱面。
第2棱鏡42的入射面61，如圖6所示，在其有效徑部61a的外側(cè)區(qū)域具有形成為平面的平面部61b。平面部61b具有形成為圓柱狀的2個(gè)定位部61c、61d；以及形成為半球面狀的3個(gè)突起部61e、61f、61g。定位部61c、61d設(shè)置在夾著有效徑部61a的外側(cè)位置。突起部61e、61g設(shè)置在夾著有效徑部61a的定位部61c、61d的外側(cè)位置。突起部61f設(shè)置在有效徑部61a的外側(cè)、定位部61c、61d的內(nèi)側(cè)位置。并且，突起部61e、61f、61g非對稱地配置在入射面61上。
如圖7～圖9所示，也作為保持部件而發(fā)揮功能的光闌部件43具有與2個(gè)棱鏡41、42的光學(xué)作用面的有效徑吻合而構(gòu)成的開口部62a。光闌部件43在兩面上具有在開口部62a的外側(cè)形成為平面狀的平面部62b、62c。
在平面部62b、62c上形成有定位保持部62d、62e、62f、62g。這些定位保持部62d～62g形成在與第1和第2棱鏡41、42的定位部53c、53d、61c、61d對應(yīng)的位置，并與定位部53c、53d、61c、61d的形狀吻合，形成為可嵌合的通孔。
光闌部件43的壁厚H的一例設(shè)計(jì)為H＝1.12mm，第1和第2棱鏡41、42的定位部的長度t的一例分別設(shè)計(jì)為t＝0.55mm。在該情況下，t/H＝0.49。
對于這樣構(gòu)成的棱鏡單元30，從光闌部件43的平面部62b側(cè)，使第1棱鏡41的定位部53c與定位保持部62d嵌合，使定位部53d與定位保持部62e嵌合。從而決定第一棱鏡41的位置。
此時(shí)，通過使第1棱鏡41的突起部53e、53f、53g與光闌部件43的平面部62b抵接，決定第1棱鏡41相對于光闌部件43的傾斜度。同樣，從光闌部件43的平面部62c側(cè)，使第2棱鏡42的定位部61c與定位保持部62f嵌合，并使定位部61d與定位保持部62g嵌合。從而決定第2棱鏡42的位置。此時(shí)，通過使第2棱鏡42的突起部61e、61f、61g與光闌部件43的平面部62c抵接，決定第2棱鏡42相對于光闌部件43的傾斜度。
這樣，如圖10所示，第1棱鏡41和第2棱鏡42被保持在光闌部件43的兩側(cè)。另外如圖11所示，為使通過第1棱鏡41的重心的直線和通過第2棱鏡42的重心的直線在光闌部件43上不會(huì)在同一直線上，把一方定位保持部62d、62e和另一方定位保持部62f、62g設(shè)置在相互不同的位置。
在圖10的狀態(tài)下，在有必要調(diào)整第1和第2棱鏡41、42相對于光闌部件43的傾斜度的情況下，通過根據(jù)傾斜方向和傾斜程度將第1棱鏡41的突起部53e、53f、53g和第2棱鏡42的突起部61e、61f、61g削去規(guī)定量，可以簡單地調(diào)整棱鏡41、42的傾斜度。
如以上說明的那樣，本實(shí)施方式的棱鏡單元30用于入射來自物體的光束并在成像面45上形成物體像，具有至少2個(gè)自由曲面形狀的反射面52、62、63。而且，由如下的棱鏡光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成，該棱鏡光學(xué)系統(tǒng)的用于入射來自物體的光束的入射光軸和用于從棱鏡單元30向成像面45射出光束的射出光軸大致平行且具有規(guī)定間隔。
前述棱鏡單元30，如圖12至圖15所示，具有容納棱鏡41、42和光闌部件43的殼體70。在殼體70上，在與第1棱鏡41的入射面51對置的位置形成有入射窗71。
而且，該實(shí)施方式的攝像裝置10具有調(diào)整機(jī)構(gòu)80。該調(diào)整機(jī)構(gòu)80具有在進(jìn)行fc調(diào)整時(shí)、可在與攝像元件32的受光面平行的方向(圖12～圖14中的箭頭X所示的第1方向)移動(dòng)的調(diào)整部件81，使用該調(diào)整部件81，在與攝像元件32的受光面正交的方向(圖12、圖14和圖15中的箭頭Y所示的第2方向)對棱鏡單元30進(jìn)行微調(diào)整。以下對該調(diào)整機(jī)構(gòu)80進(jìn)行說明。
該調(diào)整機(jī)構(gòu)80具有可在與攝像元件32的受光面平行的前述第1方向X移動(dòng)的調(diào)整部件81；以及設(shè)置在棱鏡單元30上的支承部82。支承部82形成在例如構(gòu)成殼體70的一部分的框部件70a上，用于對棱鏡單元30在前述第2方向Y的位置進(jìn)行微調(diào)整。該支承部82與調(diào)整部件81抵接。
調(diào)整部件81的與前述支承部82抵接的部分為沿著第1方向X在第2方向Y的位置不同的斜面83。支承部82的與調(diào)整部件81的前述斜面83抵接的部分為沿著前述斜面83的形狀的斜面84。如圖14所示，兩斜面83、84的傾斜角度θ相互一致。
形成在調(diào)整部件81上的斜面83與支承部82的斜面84抵接。因此，在進(jìn)行fc調(diào)整時(shí)，如果使調(diào)整部件81在第1方向X上移動(dòng)，則棱鏡單元30在保持其姿勢的狀態(tài)下，根據(jù)斜面83、84的傾斜角度θ，在第2方向Y上微量移動(dòng)。
如圖13等所示，調(diào)整部件81的一例具有配置在棱鏡單元30的兩端部并與前述支承部82抵接的一對第1部分90、91；以及連接這些第1部分90、91的第2部分92、93。用于使該調(diào)整部件81在第1方向X上移動(dòng)的fc調(diào)整用夾具100(如圖12所示)與第1部分90、91中的至少任意一方接觸。fc調(diào)整用夾具100的一例是以軸101為中心旋轉(zhuǎn)的偏心銷102。
調(diào)整部件81的第2部分92、93在前述fc調(diào)整后，在第1部分90、91相對于棱鏡單元30固定在規(guī)定位置的狀態(tài)下，被從第1部分90、91切斷。例如將該第2部分92、93在圖12、圖13的雙點(diǎn)劃線所示的切斷預(yù)定部110從第1部分90、91切斷。
在設(shè)置有攝像元件30的固定框31的兩端部，在與前述調(diào)整部件81的第1部分90、91對應(yīng)的位置形成有用于引導(dǎo)調(diào)整部件81在第1方向X上移動(dòng)的第1導(dǎo)向部111。因此，調(diào)整部件81可在第1方向X上筆直且平滑地移動(dòng)。
如圖15所示，在固定框31上形成有第2導(dǎo)向部112，該第2導(dǎo)向部112用于在第2方向Y上引導(dǎo)殼體70的例如框部件70a，以便在fc調(diào)整時(shí)，使棱鏡單元30可在前述第2方向Y上移動(dòng)。
根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，包含殼體70的棱鏡單元30可在fc調(diào)整時(shí)，相對于固定框31，在與攝像元件32的受光面正交的第2方向Y上移動(dòng)。即，可對該棱鏡單元30在與攝像元件32的受光面正交的第2方向Y的位置進(jìn)行微調(diào)整。
該攝像裝置10具有用于在fc調(diào)整后將調(diào)整部件81通過粘接等固定在棱鏡單元30上的固定部115(圖14所示)。固定部115的一例是調(diào)整部件81的第1部分90、91，總之只要可將fc調(diào)整后的棱鏡單元30相對于固定框31在第2方向Y固定即可，不限于圖14所示的位置。并且，可以使用粘接劑以外的固定手段將棱鏡單元30固定在固定框31上。
以下，對本實(shí)施方式的攝像裝置10的作用進(jìn)行說明。
如圖12所示，使用固定用夾具120保持固定框31，在使調(diào)整部件81位于初始位置S1的狀態(tài)下，使偏心銷102旋轉(zhuǎn)，并使調(diào)整部件81在箭頭F方向上移動(dòng)。此時(shí)，由于通過根據(jù)調(diào)整部件81在第1方向X的位置，對棱鏡單元30在第2方向Y的位置進(jìn)行微調(diào)整來調(diào)整棱鏡單元30和固定框31之間的距離G，因而可進(jìn)行棱鏡單元30的焦點(diǎn)面的微調(diào)整(fc調(diào)整)。
另外，盡管省略了詳細(xì)說明，但在進(jìn)行該fc調(diào)整時(shí)，把調(diào)整用測試圖放置在適合于標(biāo)準(zhǔn)拍攝的物體位置，根據(jù)來自攝像元件的電信號來評價(jià)圖像數(shù)據(jù)的對比度值，并微調(diào)整到該對比度值為最大的位置。
在進(jìn)行了fc調(diào)整后，例如使用粘接劑121(在圖14中示意性地示出)，把例如殼體70和固定框31固定在位于調(diào)整部件81的與支承部82抵接的第1部分90、91的固定部115上。這樣，在相對攝像元件32調(diào)整了焦點(diǎn)面后的位置，從棱鏡單元30到攝像元件32的距離固定。并且，在固定了固定部115后，將調(diào)整部件81的第2部分92、93在切斷預(yù)定部110從第1部分90、91切斷。
這樣在本實(shí)施方式的制造方法中，按下述順序執(zhí)行以下步驟將棱鏡單元30、攝像元件32和調(diào)整機(jī)構(gòu)80組裝在一起的步驟；用于把調(diào)整部件81的第1部分90、91固定在棱鏡單元30的固定框31上的步驟；以及將調(diào)整部件81的第2部分92、93切斷的步驟。
另外，在本實(shí)施方式中，在fc調(diào)整后，將調(diào)整部件81的第2部分92、93切斷，但是也可以根據(jù)產(chǎn)品，不切斷第2部分92、93，而在原樣保留的狀態(tài)下使用攝像元件32。
這樣構(gòu)成的攝像裝置10，由于可通過前述fc調(diào)整來對焦點(diǎn)面的位置進(jìn)行微調(diào)整，因而可使由在組裝攝像裝置10時(shí)等不可避免地產(chǎn)生的部件各部的偏差或部件的形狀精度等引起的棱鏡單元30的成像面45和攝像元件32的受光面的位置偏差極小。因此，攝像裝置10可形成優(yōu)質(zhì)圖像。
圖16示出調(diào)整用夾具100的另一例。盡管攝像裝置10的結(jié)構(gòu)與前述實(shí)施方式相同，但使用螺釘部件130作為fc調(diào)整用的調(diào)整用夾具100。該螺釘部件130通過調(diào)整相對于固定側(cè)的部件131的旋入量，可對調(diào)整部件81的位置在前述第1方向X上進(jìn)行微調(diào)整。
圖17是作為攝像用設(shè)備一例的把本發(fā)明的攝像裝置裝入到帶有照相機(jī)的移動(dòng)電話160內(nèi)的例子。通過把在前述各實(shí)施方式中說明的攝像裝置(例如攝像裝置10)裝入到該帶有照相機(jī)的移動(dòng)電話160內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)帶有照相機(jī)的移動(dòng)電話160的小型化和薄型化并提高圖像質(zhì)量。
圖18～圖20分別示出在本發(fā)明的攝像裝置中采用的棱鏡單元30a、30b、30c的相互不同的例子。棱鏡單元30a、30b、30c全都具有前述實(shí)施方式的調(diào)整機(jī)構(gòu)80，從而可進(jìn)行fc調(diào)整。
圖18所示的棱鏡單元30a的第1棱鏡41a和第2棱鏡42a的各面201～206全部由自由曲面構(gòu)成。從第1面201入射的光在第1面201上折射并在第2面202上全反射，然后在第3面203上折射之后，在第4面204上折射。進(jìn)而在第5面205上全反射之后，在第6面206上全反射，在第5面205上折射之后，在成像面45上成像。
圖19所示的棱鏡單元30b的偏心棱鏡210具有由自由曲面構(gòu)成的第1面211、第2面212以及第3面213。通過光闌部件214入射的光在第1面211上折射并入射到偏心棱鏡210，在第2面212上進(jìn)行內(nèi)部反射，再次入射到第1面211，此次進(jìn)行全反射，在第3面213上進(jìn)行內(nèi)部反射，第三次在第1面211上進(jìn)行全反射，再次在第3面213上進(jìn)行內(nèi)部反射，第四次在第1面211上折射并在成像面45上成像。
圖20所示的棱鏡單元30c的第1棱鏡221和第2棱鏡222的各面231～238全部由自由曲面構(gòu)成。從第1面231入射的光在第1面231上折射并在第2面232上全反射，進(jìn)而在第3面233上全反射之后，在第4面234和第5面235上折射，進(jìn)而在第6面236和第7面237上全反射之后，在第8面238上折射，并在成像面45上成像。
另外，在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，當(dāng)然可以在不背離本發(fā)明要旨的范圍內(nèi)，對以棱鏡光學(xué)系統(tǒng)、攝像元件、調(diào)整部件和支承部為首的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行種種變更來實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種攝像裝置，用于入射來自物體的光束并獲得與物體像對應(yīng)的電信號，其特征在于，具有棱鏡單元，用于入射來自物體的光束并在成像面上形成物體像，具有至少2個(gè)自由曲面形狀的反射面，并且用于入射來自物體的光束的入射光軸和用于從該棱鏡單元向前述成像面射出光束的射出光軸相互大致平行且具有規(guī)定間隔；攝像元件，配置在前述成像面上，把前述棱鏡單元所形成的物體像轉(zhuǎn)換成電信號；以及調(diào)整機(jī)構(gòu)，用于對前述棱鏡單元在與前述攝像元件的受光面正交的方向上的位置進(jìn)行微調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于，前述棱鏡單元具有兩個(gè)棱鏡，各棱鏡分別具有至少1個(gè)自由曲面形狀的反射面；具有折射能力的光入射面；以及具有折射能力的光出射面，還具有在前述兩個(gè)棱鏡之間配置的光闌部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于，前述調(diào)整機(jī)構(gòu)具有調(diào)整部件，可在與前述攝像元件的受光面平行的第1方向上移動(dòng)；以及支承部，設(shè)置在前述棱鏡單元上并與前述調(diào)整部件抵接，用于對前述棱鏡單元在與前述受光面正交的第2方向上的位置進(jìn)行微調(diào)整。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的攝像裝置，其特征在于，前述調(diào)整部件在與前述支承部抵接的部分上，具有沿著前述第1方向在前述第2方向上的位置不同的斜面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的攝像裝置，其特征在于，前述支承部在與前述調(diào)整部件的前述斜面抵接的部分上，形成沿著該斜面的形狀的斜面。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的攝像裝置，其特征在于，具有用于把前述調(diào)整部件相對于前述棱鏡單元固定在規(guī)定位置的固定部。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的攝像裝置，其特征在于，前述調(diào)整部件具有第1部分，其與前述棱鏡單元的前述支承部抵接；以及第2部分，其與用于使該調(diào)整部件在前述第1方向上移動(dòng)的fc調(diào)整用夾具接觸，在將前述第1部分相對于前述棱鏡單元固定在規(guī)定位置的狀態(tài)下，被從前述第1部分切斷。
8.一種攝像裝置的制造方法，該攝像裝置具有棱鏡單元，用于入射來自物體的光束并在成像面上形成物體像，具有至少2個(gè)自由曲面形狀的反射面，并且用于入射來自物體的光束的入射光軸和用于從該棱鏡單元向前述成像面射出光束的射出光軸相互大致平行且具有規(guī)定間隔；攝像元件，配置在前述成像面上，把前述棱鏡單元所形成的物體像轉(zhuǎn)換成電信號；以及調(diào)整機(jī)構(gòu)，用于對前述棱鏡單元在與前述攝像元件的受光面正交的方向上的位置進(jìn)行微調(diào)整，并具有調(diào)整部件，可在與前述攝像元件的受光面平行的第1方向上移動(dòng)；以及支承部，設(shè)置在前述棱鏡單元上，與前述調(diào)整部件抵接，用于對前述棱鏡單元在與前述受光面正交的第2方向上的位置進(jìn)行微調(diào)整，并且，前述調(diào)整部件具有第1部分，其與前述棱鏡單元的前述支承部抵接；以及第2部分，其與用于使該調(diào)整部件在前述第1方向上移動(dòng)的fc調(diào)整用夾具接觸，該攝像裝置的制造方法的特征在于，按下述順序執(zhí)行以下步驟將前述棱鏡單元、前述攝像元件和前述調(diào)整機(jī)構(gòu)組裝在一起的步驟；用于固定前述調(diào)整部件的前述第1部分的步驟；以及用于切斷前述調(diào)整部件的前述第2部分的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種攝像裝置及其制造方法、具有攝像裝置的攝像用設(shè)備。該攝像裝置的特征在于，具有棱鏡單元，用于入射來自物體的光束并在成像面上形成物體像，具有至少2個(gè)自由曲面形狀的反射面，并且用于入射來自物體的光束的入射光軸和用于從該棱鏡單元向前述成像面射出光束的射出光軸相互大致平行且具有規(guī)定間隔；攝像元件，配置在前述成像面上，把前述棱鏡單元所形成的物體像轉(zhuǎn)換成電信號；以及調(diào)整機(jī)構(gòu)，用于對前述棱鏡單元在與前述攝像元件的受光面正交的方向上的位置進(jìn)行微調(diào)整。
文檔編號G03B17/02GK1611978SQ200410086779
公開日2005年5月4日 申請日期2004年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月31日
發(fā)明者上野史典, 中城泰生 申請人:奧林巴斯株式會(huì)社